PRÉCIPITATIONS ATMOSPHÉRIQUES

tionnelle. Dans tout autre cas, ce travail a surtout pour effet d'ameublir Técorce solide et, par là, de la rendre accessible à Taction des eaux courantes, Tinstrument de beaucoup le plus efficace de la dynamique externe.

Le principe de cette action réside dans les précipitations atmosphériques, c'est-à-dire dans la condensation de la vapeur répandue au sein de l'atmosphère. Uair qui s'est chargé de vapeur d'eau au-dessus des mers tropicales est emporté par les courants atmosphériques vers des latitudes plus hautes; ou encore, après s'être saturé au niveau de l'océan, il est contraint, par la direction du vent, de s'élever pour franchir une chaîne de hauteurs. Dans l'un comme dans l'autre cas, il subit un refroidissement plus ou moins notable, et comme la quantité de vapeur qui peut exister dans l'air dépend de la température, tout ce qui, à un moment donné, dépasse le maximum admissible, doit se précipiter, sous la forme de pluie ou de brouillard si l'air est au-dessus de zéro, sous celle de neige ou de givre s'il est au-dessous. Laissant de côté, pour y revenir bientôt, la part des neiges, occupons-nous de ce que devient le produit des pluies.

Chutes de pluie. — L'intensité de la pluie est essentiellement variable suivant les régions. En moyenne, il tombe en Europe, chaque année, 575 millimètres d'eau dans les plaines et 1 300 millimètres dans les districts montagneux. La chute de pluie s'élève à 2 mètres le long de la côte de Norvège. Mais c'est bien autre chose sur le flanc méridional de l'Himalaya, où certaines localités reçoivent jusqu'à quinze mètres d'eau par an.

Ces différences ne tiennent pas seulement à l'inégale richesse en vapeur d'eau des courants d'air et au refroidissement que ceux-ci éprouvent au contact des montagnes. Une grande part de l'effet produit est due au relief lui-même et au travail que l'air est obligé d'accomplir pour franchir les chaînes qui lui barrent le passage. En s'élevant l'air se dilate; par ce seul fait, en vertu des lois de la physique, il perd une notable quantité de chaleur, ce qui entraîne une condensation correspondante de vapeur. De cette manière, la pluie est d'autant plus abondante que l'obstacle opposé aux vents humides est à la

fois plus élevé et plus brusque. Ainsi le relief antérieurement acquis par le sol n*agit pas seulement sur la direction des courants d*air et sur leur richesse en humidité ; il influe aussi d'une manière remarquable sur Tabondance des pluies et, par contre-coup, sur la puissance mécanique des cours d'eau qui en résulteront.

On évalue aujourd'hui, réduite en eau, à environ 420 000 kilomètres cubes, la quantité de précipitations atmosphériques que reçoit chaque année la terre ferme. Régulièrement étalée sur cette dernière (dont la superficie est de 145 millions de kilomètres carrés), cette quantité formerait une couche d'eau de 844 millimètres d'épaisseur.

Or on peut admettre que le volume de la terre ferme, c'est-àdire de la partie émergée de l'écorce, est d'environ 100 millions de kilomètres cubes. Par conséquent, l'instrument liquide employé à l'attaque de cette terre ferme en représente à peu prùs, en volume, la hait-centième partie; d'un autre côté, c'est environ un douze mille cinq^centième de la masse océanique qui prend part à l'attaque.

Partage du produit des pluies. Ruissellement. Érosion. — Une partie de la pluie qui tombe retourne immédiatement dins l'atmosphère par évaporation. Ce facteur, d'une efficacité très variable suivant les saisons et les latitudes, suffît, dans les régions tempérées, pour enlever chaque année entre les deux tiers et les trois quarts de la pluie tombée.

Le reste s'infiltre dans le soi, si ce dernier est perméable, ou ruisselle à la surface, si le terrain est imperméable ou encore si la i^ente est trop forte.

L'eau courante possède un pouvoir mécanique qui dépend 1 la fois de sa masse, de sa vitesse (cette dernière étant déterminée par la pente), et de la quantité des pierres charriées. Elle excelle à entraîner les matériaux meubles et à remanier les roches solides que la gelée et la sécheresse ont préalablement réduites en fragments, soit en y ouvrant des fentes de retrait, soit en élargissant les fissures naturelles. Même en roche dure, un courant d'eau creuse son lit quand sa vitesse atteint 4 mètres par seconde. Aussi, dans beaucoup de pays, le terrain subit-il, par l'action prolongée des pluies, une éro-

EROSION. TORRENTS

sion qui donne lieu à des apparences remarquables, piliers isolés, arcades naturelles, pyramides de terre (fig. 2), etc. Atec les sables dont certaines parties sont agglomérées en grès, risolement des blocs de grès, par entraînement du sable environnant, et leur chute sur les flancs des vftUôes, font naître

Fig. ^. — Arcade naturelle et pyramides d'érosion dans le bassin du Rio Grande (d'après Hayden).

des paysages pittoresques, dont la forêt de Fontainebleau offre un exemple bien connu.

Torrents. — Le ruissellement s'exerce avec une intensité particulière dans les pays de montagnes, où le sol se montre partout sillonné de ravinements.

Lorsque le terrain est disposé de manière à faire converger

vers un même point de nombreuses rigoles, leur réunion donne naissance à un torrent, C*est un cours d'eau violent, mais éphémère, très souvent à sec, mais capable de débiter en quelques heures une masse d'eau comparable à celle des fleuves, avec une vitesse qui la rend apte aux plus grands effets mécaniques. Les eaux torrentielles, concentrées dans un bassin de réception en forme de cirque, s'écoulent d'habitude par un étroit couloir, dont elles ne cessent de dégrader les parois, tant par leur choc que par celui des matériaux qu'elles déplacent, en provoquant de nombreux éboulements. Mais leur vitesse s'amortit

,*ir^^=^ - ^:^*Ziffi^^Si^*^ subitement au débou-

ché du couloir dans la vallée principale, et alors les matières solides charriées par le torrent se déposent en formant un amas con ique plus ou moins confus, mélange de blocs anguleux, de galets, de graviers et de boues, qu'on nomme cône de déjection (fig. 3). Ainsi tout tor rent se compose de trois parties : l'une supérieure, où se fait sentir l'érosion produite par les eaux sauvages; la seconde, moyenne, où domine Vaffouillement, œuvre du cours d'eau concentré dans son couloir; la troisième, inférieure, région de dépôt, où le torrent édifie un cône avec les matériaux qu'il a entraînés.

A mesure que le cône s'allonge, le torrent se ménage à la surface un lit variable. Mais les progrès de l'affouillement, joints à rallongement du cône, ont pour effet de réduire peu à peu la pente du cours d'eau et, par suite, de diminuer sa puissance mécanique. Aussi tout torrent laissé à lui-même arrive-t-il, au bout d'un temps plus ou moins long, à une sorte d'équilibre, qui permet à la végétation de prendre pos-

Fig. 3. — Cône de déjection torrentiel.

DELTAS TORRENTIELS 25

session de ses rives. Tandis que les arbres consolident le sol par leurs racines, Therbe oblige Feau des pluies à s'écouler par mille filets sans pouvoir se concentrer. Le travail d'érosion s'arrête et le torrent est fixé. Du moins, dans son existence éphémère, a-t-il contribué à faire arriver dans les vallées, c'est-à-dire dans une situation d'équilibre plus stable, des matériaux que la pesanteur seule n'eût jamais réussi à y amener.

D'ailleurs cette action aura été essentiellement intermittente, ne s'exerçant que lors des grandes pluies et toujours pendant un temps très court, dont la brièveté contraste avec l'intensité des effets produits.

Deltas torrentiels. — Lorsqu'un torrent débouche dans un

Fig. 4. — Coupe d'un delta torrentieL — 1, limon; 3, sable fin; 3, graviers 4, couronnement de galets.

lac, sa vitesse étant immédiatement amortie, les cailloux et graviers tombent dès l'embouchure et se stratifient en formant un talus plus ou moins raide. Par suite des progrès de ce talus, les couches inclinées de gravier vont s'ajoutantles unes aux autres en continuant à empiéter sur le lac. Mais les plus gros blocs, moins faciles à entraîner, se déposent, un peu avant l'embouchure, sur la crête du talus, laquelle s'avance d'ailleurs progressivement. Ainsi se constitue un amas de graviers en couches inclinées, avec couronnement horizontal de cailloux roulés, qu'on appelle delta torrentiel (fig. 4). Le cordon de gros cailloux indique avec certitude le niveau du lac au moment de la formation de ce delta.

Phénomènes d'affouillement. — Si, en raison de la pente du sol, le ruissellement est général dans les montagnes, il s'exerce aussi d'une façon normale dans les pays peu accidentés, toutes les fois que le sol est imperméable, ce qui est le cas des roches argileuses. Privée de la faculté de s'infiltrer,

Teau ruisselle à la surface, creusant partout, lors des averses, des rigoles dont elle dégrade les bords. En quelques heures, le produit des pluies parvient aux cours d'eau principaux et occasionne le débordement, violent et rapide, d'une eau limoneuse.

Les rivières soumises à ce régime, ainsi que les cours d'eau dont la pente, sans être celle d'un véritable torrent, est assez sensible pour donner à l'eau une vitesse suffisante (ce qui est réalisé quand l'inclinaison du lit dépasse 3 p. 1000), exercent sur leur versants une action mécanique appréciable. Le choc de l'eau fait ébouler les berges par tranches successives, et ainsi se creuse, dans le terrain, une entaille en forme de V, qui va s'élargissant à mesure que sa pointe descend. Ce travail de creusement ne s'arrête que quand, par suite de son progrès, la pente du lit est devenue assez faible pour que l'eau courante ne dégrade plus ses berges. D'autre part, pendant que le creusement est en cours, la pointe du V doit s'açlatir, parce que l'impétuosité des eaux ne leur permet pas de suivre un chenal constant, de sorte qu'elles se jettent tantôt à droite, tantôt à gauche, n'occupant toute la largeur du lit que dans les grandes crues. Cette largeur est donc réglée à fois par le débit normal et par les déplacements du cours d'eau. Profil d'équilibre. Régime. — Le terme de cette première phase est l'acquisition par la rivière d'un profil d'équilibre, c'est-à-dire que la pente du lit, supposé dans un même plan vertical, est exprimée par une courbe continue, sans ressauts, à courbure progressivement croissante de l'aval à l'amont. Cette régularisation s'opère par le bas, en raison du niveau de base, supposé fixe, que fournit l'embouchure de la rivière, et progresse peu à peu en remontant (fig. 5).

La pente doit être exactement nulle au débouché du cours d'eau dans la mer ou dans un lac, puisqu'en ce point il n'y a plus de vitesse. A partir de là, elle augmente avec une lenteur extrême, pour ne devenir tant soit peu sensible que dans le voisinage de la région des sources, où la masse d'eau est très faible. C'est ainsi qu'à Paris, à plus de 300 kilomètres de son embouchure, la Seine n'a déjà plus qu'une pente d'un mètre var dix mille mètres»